Le trajet et la qualité de l`eau. Séance 1

Cm
SCIENCES – La matière
Le trajet et la qualité de l’eau.
Séances :
1
2
3
4
5
6
7
Objectif(s) :
Compétence(s) :
 Recueillir les conceptions et connaissances
initiales des élèves.
 Comprendre ce que devient l’eau de pluie.
 Expérimenter la pénétration de l’eau dans
différents types de sols.
 Classer ces sols en fonction de leur
perméabilité.
 Comprendre ce que devient l’eau de pluie
une fois infiltrée dans un sol perméable.
 Participer à un travail de groupe.
 Imaginer et réaliser un dispositif expérimental.
 Interpréter des situations simples se
produisant dans la nature.
 Emettre des hypothèses.
 Noter les informations dégagées par un
document.
 Comprendre la dynamique du cycle naturel
de l’eau (son trajet et ses différentes
 Mettre en relation différents documents.
transformations)
 Comprendre en détail le fonctionnement
 Réaliser un dispositif expérimental en suivant
d’une station d’épuration.
des étapes.
 Comprendre la notion de pollution de l’eau
 Avoir compris le rôle des activités humaines
et ses conséquences sur l’environnement.
sur l’environnement.
Evaluation
Séance 1 – Où va l’eau de pluie ?
 Etape
 : Recherche 
 La question suivante est posée et écrite au
tableau : « Où va l’eau de pluie ? ». Les élèves écrivent
individuellement leurs idées et hypothèses sur la
question. Puis, par groupe de 4, ils doivent se mettre
d’accord pour l’élaboration d’une affiche avec réponses à
la question et schémas. Je guide leur recherche en
ajoutant de nouvelles questions : L’eau peut-elle toujours
s’écouler, s’infiltrer ? Qu’est-ce qui peut freiner le
ruissellement de l’eau ? Si l’eau s’infiltre, que devientelle ? Que se passe-t-il lors de pluies trop violentes ?
 Etape
 : Mise en commun 
 Les différentes affiches réalisées sont expliquées par
les groupes et accrochés au tableau. Les hypothèses sont
recensées, et devraient faire apparaître les notions suivantes :
1) La pluie s’infiltre dans le sol. – 2) La pluie ne peut pas
s’infiltrer et ruisselle. – 3) La pluie s’évapore sous l’action du
soleil. Le principe de l’évaporation est déjà connu et
réexpliqué. J’annonce aux élèves que lors de la prochaine
séance, nous allons nous intéresser à savoir quels types de
sols permettent l’infiltration de l’eau et quels types de sols
ne le permettent pas.
Séance 2 – L’eau s’infiltre-t-elle partout ?
Le trajet et la qualité de l’eau
SCIENCES – La matière
 Etape
 : Expérience 
 Je propose aux élèves le matériel suivant : des
bouteilles coupées en deux, des filtres à café, de la terre,
de l’argile, du sable, des graviers et des petits arrosoirs. A
partir de ce matériel, les élèves doivent imaginer par
groupe de 5 une expérience pour montrer comment l’eau
pénètre dans le sol. Je passe dans les différents groupes et
discute des solutions proposées. Je leur propose aussi
d’observer l’aspect de l’eau filtrée.
 Etape
Cm
 : Mise en commun 
 Les résultats sont mis en commun : chaque groupe
explique ce qu’il a observé et constaté sur l’infiltration de
l’eau : la vitesse, son aspect etc. Les mots « perméabilité »
et « imperméabilité » sont donnés en contexte, et un
classement des différents sols est établi selon leur degré de
perméabilité, en fonction des observations faites lors des
expériences.
Séance 3 – Les nappes phréatiques.
 Etape
 : Recherche 
 Je pose aux élèves une dernière question :
« Que devient l’eau de pluie qui a pu pénétrer dans les
sols imperméables ? ». Ils répondent individuellement et
par écrit. Lors de la mise en commun, les différentes
hypothèses sont recensées. Je leur distribue ensuite le
document sur les nappes souterraines à compléter, afin
d’assurer la compréhension du phénomène.
 Etape
 : Trace écrite 
 Les schémas des expériences de la séance 2 sont
proposés et légendés et une leçon est copiée :
L’eau de pluie s’infiltre dans le sol quand celui-ci est
perméable (sable, graviers). Elle va former des nappes
phréatiques qui pourront être utilisées comme ressources d’eau
potable pour l’homme. Parfois, ces eaux souterraines trouvent
un chemin vers l’extérieur et l’endroit où elles jaillissent
s’appelle les sources. Ce sont aussi des réserves d’eau potable.
Séance 4 – Le cycle de l’eau.
 Etape
 : Recherche 
 Je demande aux élèves leurs hypothèses sur le
cycle de l’eau : que devient l’eau de pluie une fois qu’elle
a rejailli en source ou après avoir ruisselé ? Et d’où vient
cette pluie au départ ? Ils doivent réaliser un schéma de ce
trajet avec annotations et légendes, en groupe.
 Etape
 : Exercices individuels et
mise en commun 
 Après avoir recueilli les affiches de chaque groupe,
j’annonce aux élèves qu’ils vont vérifier leurs hypothèses à
l’aide d’un texte et d’un schéma à compléter. Ils serviront
de trace écrite et seront donc collés dans le cahier de
leçon, une fois corrigés. Lors de la mise en commun, je
leur demande quels sont les différents états de l’eau et à
quels moments change-t-elle d’état dans ce cycle : vapeur
d’eau (nuages), liquide (mer, ruisseau, pluie, fleuve,
source etc.) et glace (neige).
Séance 5 – D’où vient l’eau du robinet ?
 Etape
 : Recherche 
 Je distribue aux élèves le document de la
consommation d’eau des ménages français. Je les laisse
observer et leur demande de donner les deux situations
qui consomment le plus d’eau : les douches/bains et les
sanitaires. Je leur demande ensuite d’où vient, d’après
eux, cette eau et où repart-elle ensuite. Après un temps
de réflexion, les réponses et hypothèses sont recueillies
oralement et notées sur une affiche.
 Etape
 : Mise en commun 
 Les élèves reçoivent le document du traitement
de l’eau. Je les laisse analyser les différentes actions,
depuis le pompage dans les nappes phréatiques ou les
sources, jusqu’à la distribution par les châteaux d’eau et
le rejet des eaux usées. Je les laisse s’exprimer plus
longtemps sur les châteaux d’eau, qu’ils ont certainement
déjà vu, et qui sont les transmetteurs directs. Je leur
demande ensuite pourquoi faut-il traiter l’eau avant de la
consommer et pourquoi faut-il l’épurer avant de la rejeter.
 Etape
 : Trace écrite 
La moitié de l’eau que l’on consomme provient des nappes
souterraines. Le reste est pompé directement dans les fleuves,
lacs et rivières. Avant d’arriver dans le robinet, elle doit être
rendue potable dans une usine de traitement de l’eau. Le
château d’eau est un élément essentiel dans la distribution de
l’eau : il sert de réserve d’eau potable pour la commune.
Le trajet et la qualité de l’eau
SCIENCES – La matière
Quand l’eau des toilettes, du bain, de la vaisselle etc. a été
salie, elle devient usée. Pour préserver le milieu naturel, il est
Cm
dans la nature : elles passent ainsi par des stations
d’épuration
nécessaire de nettoyer les eaux usées avant de les rejeter
.
Séance 6 – Comment nettoyer l’eau ?
 Etape
 : Expérience 
 Les élèves vont se pencher plus précisément sur
le rôle de la station d’épuration. Le schéma, le dispositif et
les explications données doivent conduire à l’élaboration
avec les élèves du tableau de synthèse définissant le
fonctionnement d’une station d’épuration. Les élèves
suivent pas à pas le compte rendu d’expérience pour
construire leur mini-station d’épuration. Il faut qu’ils
observent leur expérience en lien avec le schéma
fonctionnel pour identifier clairement les différentes
étapes : dégrillage et tamisage au niveau de la grille,
dessablage et filtration au niveau des graviers, du sable et du
charbon. Leur mini-station ne comporte pas l’étape du
traitement biologique. Il est important de leur faire
comprendre pourquoi on ne peut pas boire l’eau ainsi
filtrée : cette eau n’est pas destinée à la consommation. Elle
a été nettoyée afin de pouvoir être remise dans la nature.
C’est cette eau qui sera ensuite captée pour être traitée dans
une station de traitement de l’eau.
Séance 7 – Qu’est-ce qui pollue l’eau ?
 Etape
 : Observation de
documents 
 Le document 1 représente un oiseau recouvert
de mazout sur une plage polluée par la marée noire. Je
fais observer en parallèle le document 2. La mise en
commun des réflexions individuelles permet de définir
une marée noire et ses conséquences sur l’environnement
(le milieu de vie, les animaux et les végétaux). Une marée
noire est une pollution massive du milieu marin par des
hydrocarbures. Observer le document 2 pour comprendre
d’où vient cette marée noire : des bateaux. Certaines
marées noires sont les conséquences de naufrages
(Amoco Cadiz, Erika, Prestige), d’autres, de moins
grande ampleur, proviennent de dégazages en mer,
totalement interdits. Retenir toutefois que les naufrages
très impressionnants et médiatisés ne représentent qu’une
partie infime de ce type de pollution. Les marées noires
sont essentiellement dues aux dégazages, qui sont des
actes volontaires ! Quelle que soit la quantité
d’hydrocarbures répandue, le milieu marin est mis en
danger. Le pétrole et le fioul contiennent des
hydrocarbures. Ces substances font de nombreuses
victimes parmi les oiseaux, les mammifères marins, mais
aussi les poissons, les mollusques et les crustacés. Un site
souillé peut mettre dix ans avant de retrouver son
équilibre naturel. Une marée noire constitue donc un
bouleversement brutal de l’environnement. Ses
conséquences sur les animaux et les végétaux sont graves
et peuvent perdurer dans le temps : c’est ce qu’on appelle
une « catastrophe écologique ».
 Commencer par l’observation de la
photographie 3 : quels types de détritus trouve-t-on sur
cette plage ? (des bouteilles en plastique, des sacs en
plastique…) Ils se trouvent avec es algues, ce qui signifie que
ces détritus proviennent de la mer. Ils n’ont pas été jetés sur
la plage, mais bien dans la mer. Je demande comment ces
déchets polluent la mer : je noter toutes les propositions au
tableau : pollution visuelle, déchets avalés par des animaux
marins, risques d’étouffement, animaux blessés, incidence sur
la chaîne alimentaire, faible biodégradabilité…
 La photographie 4 représente une usine en activité
déversant des rejets dans une rivière. Ce document permet de
faire la relation directe entre l’activité de l’homme et la
pollution de l’eau. Une liste non exhaustive d’activités
humaines polluantes pourra être dressée sur une affiche
collective. Construire un tableau à plusieurs colonnes pour
classer ces différentes pollutions d’origine anthropique : •
pollution domestique : eau de lessive, produits versés dans les
éviers, chasses d’eau… ; • pollution industrielle : rejet des
usines (hydrocarbures, métaux, produits chimiques, matières
organiques comme les graisses, l’eau chaude pour les
centrales nucléaires…) ; • pollution agricole : engrais et
pesticides…
 Etape
 : Construction d’un
tableau 
 Construire un tableau à plusieurs colonnes pour classer
les différents types de déchets, selon leur action sur
l’environnement : pollution chimique, pollution « matérielle
»… Une fois le classement validé par tous, illustrer le tableau
par des exemples concrets de déchets, y compris des déchets
qui ne figurent pas sur la photographie (papiers, objets
tranchants, liquides toxiques…).
Qt’ess-ce qt’tne nappe sotserraine ?
Après la pluie, une partie de l’eau s’infiltre dans le sous-sol ; elle s’arrête lorsqu’elle rencontre une couche
imperméable. Elle forme alors une nappe souterraine.
Sur le dessin, colorie en bleu la partie du
sous-sol qui contient de l’eau, c'est-à-dire la
nappe souterraine.
Explique pourquoi le niveau de la nappe
souterraine baisse en été et remonte à la
mauvaise saison.
Perméabilité et imperméabilité des sols
Qt’ess-ce qt’tne nappe sotserraine ?
Après la pluie, une partie de l’eau s’infiltre dans le sous-sol ; elle s’arrête lorsqu’elle rencontre une couche
imperméable. Elle forme alors une nappe souterraine.
Sur le dessin, colorie en bleu la partie du
sous-sol qui contient de l’eau, c'est-à-dire la
nappe souterraine.
Explique pourquoi le niveau de la nappe
souterraine baisse en été et remonte à la
mauvaise saison.
Perméabilité et imperméabilité des sols
Le cycle de l’eat
Place sur le dessin la lettre qui correspond à chaque mot ou phrase.
En t’aidant de la leçon et du schéma, complète le texte avec les mots de la liste :
s’infiltre ; soleil ; source ; nuages ; ruisselle ; nappe phréatique ; vapeur d’eau ; fleuves.
La chaleur du …………………………… fait évaporer l’eau des mers, des terres et des plantes. Cette eau
se transforme en un gaz invisible : la ……………………………. Celle-ci se condense en de minuscules
gouttes d’eau qui se regroupent en……………………………. Ils se transformeront en pluie ou en neige.
Lorsque cette eau retombe sur le sol, il y a deux possibilités :
- soit elle rencontre un terrain perméable comme le sable et elle …………………………… dans le sol.
Elle constitue alors une …………………………… qui s’écoule très lentement. Elle ressort parfois des
dizaines de kilomètres plus loin sous forme de …………………………….
.
- soit elle …………………………… en surface. Elle forme alors des ruisseaux qui se rassemblent en
rivières et en …………………………… qui se jettent dans la mer.
La consommasion d’eat courante
D’après toi, d’où vient l’eau que nous
consommons ?
Où part-elle une fois consommée ?
Traitement et distribution des eaux
La consommasion d’eat cotranse
D’après toi, d’où vient l’eau que nous
consommons ?
Où part-elle une fois consommée ?
Traitement et distribution des eaux
La ssasion d’éptrasion
La ssasion d’éptrasion
La polltsion de l’eat
La polltsion de l’eat
Cm
Le trajet et la qualité de l’eau
SCIENCES – La matière
Prénom :
Date :
Note :
Commentaires :
Signature :
/20
Note la plus haute :
/20
Moyenne de la classe :
/20 Note la plus basse :
Connaître le trajet de l’eau dans la nature
 En
A / VA / NA
/20
/12
t’aidant du schéma, explique précisément le cycle de l’eau.
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 Voici
le schéma d^’une expérience qu’à fait Stéphanie dans sa classe :
a) Dis ce qui se passe au niveau de l’eau avec chacun des matériaux :
- du sable : ……………………………………………………………………………………………………
- des graviers : ………………………………………………………………………………………………..
- de la terre : ………………………………………………………………………………………………….
- de l’argile : ………………………………………………………………………………………………….
b) Explique ce que nous apprend cette expérience sur le cycle de l’eau dans la nature. Aide toi des mots
suivants : perméabilité, imperméabilité, s’infiltrer, ruisseler, nappes phréatiques, sources etc…
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Connaître le cycle de l’eau dans la ville
A
A / VA / NA
/12
l’aide de flèches, indique sur le dessin où se trouvent :
Le village

 L’usine de traitement des eaux
La rivière

 Le château d’eau
La station d’épuration 
 L’eau potable
Le pompage

 Les eaux usées
Le rejet des eaux

 Explique
le rôle et l’importance de la station d’épuration :
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
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Connaître le cycle de causes et conséquences de
la pollution de l’eau

/7
Coche la bonne réponse :
Seules les usines polluent l’eau des rivières.
Une eau claire est forcément potable.
La pollution de l’eau peut mettre en péril la santé des personnes.
Une station d’épuration des eaux usées produit de l’eau potable.

A / VA / NA
 vrai  faux
 vrai  faux
 vrai  faux
 vrai  faux
Donne différentes causes de pollution des eaux à cause de l’activité des hommes, et ses conséquences sur
l’environnement :
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